Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/6696
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dc.contributor.advisor蘇武昌zh_TW
dc.contributor.advisorWu-Chung Suen_US
dc.contributor.author洪志忠zh_TW
dc.contributor.authorCHUNG, HUNG CHIHen_US
dc.date2005zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T06:38:46Z-
dc.date.available2014-06-06T06:38:46Z-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/6696-
dc.description.abstract本論文所討論的撓性桁架系統,其架構是屬於一種大型輕載聯結可震動實驗裝置(Large Interconnected Vibration Experiment, LIVE),所要探討的是撓性桁架系統受力而產生振動時,如何控制使系統快速穏定。因桁架系統主要採用撓性材質作為結構組件,比剛性元件有較多的自由度,但是也易於受外力的影響而發生振動效應。本撓性桁架結構系統是由中空的PVC管所組成,管與管間使用諾瑞爾節點(Noryl Node)互相連結,形成一個桁架的結構。桁架末端有一具可驅動的馬達,用來作為太陽能板方向控制及帶動往復運動產生振盪作為驗証用的主致動器,而桁架的中間及底端分別裝有一個震動加速度測量儀。本裝置之硬體特性及基礎數學動態模型已被提出,我們主要的工作是採用數值分析來求解動態模型,並尋求系統轉移函數及各項系統參數,進而使用控制系統中之諸項要因,做為設計控制器及觀察器的條件,最後再使用Matlab撰寫程式加以模擬。zh_TW
dc.description.abstractA flexible structure developed for a Large Interconnected Vibration Experiment (LIVE), constructed of hollow PVC tubes and Noryl nodes, is aligned on a vertically cantilevered configuration. The truss has a panel driver, a proof mass actuator and two accelerometers. It can be modeled as an Euler-Bernoulli flexible beam, which is with an end mass. We drive a discrete-time numerical formulation for the fourth order partial differential equation to simulate the vibration behavior. The input and output waveforms are obtained for system identification, state observer design.en_US
dc.description.tableofcontents中文摘要……………………………………………………i 英文摘要……………………………………………………ii 致謝…………………………………………………………iii 目錄…………………………………………………………iv 圖表目錄……………………………………………………vii 符號說明……………………………………………………x 縮寫說明……………………………………………………xii 第一章 緒論…………………………………………………1 1.1 前言……………………………………………………1 1.2 研究動機…………………………………………………1 1.3 本文大綱………………………………………………2 第二章 撓性桁架結構系統…………………………………4 2.1 撓桁架結構介紹…………………………………………4 2.2 數學模型…………………………………………………7 2.2.1 撓性桁架邊界條件(B.C)……………………………7 2.2.2 撓性桁架邊界條件(I.C)……………………………8 2.2.3 二階四次的PDE無限模式解…………………………8 2.2.4 桁架系統輸入及輸出關係式…………………………9 2.2.5 桁架系統控制前置作業式……………………………9 2.3 數值方法求解……………………………………………10 2.3.1 初始值與邊界值建立…………………………………11 2.3.2 邊界條件三及四數值解析……………………………12 2.3.3 撓性桁架二階四次PDE之數值分析…………………14 2.3.4 Matlab程式求解二階四次PDE之矩陣架構………17 2.4 Matlab矩陣高次運算探討……………………………18 第三章 近似系統參數判別…………………………………21 3.1 桁架系統阻尼比之判別法……………………………21 3.2 桁架系統增益值之判別法……………………………22 3.3 桁架系統狀態空間表示式………………………………23 3.4 系統參數判別結果………………………………………25 3.4.1 自然頻率判別結果…………………………………25 3.4.2 阻泥比的判別結果………………………………28 3.4.3 轉移函數零點的判別結果……………………………28 第四章 撓性桁架系統觀測器及控制器設計……………33 4.1 觀察器(狀態估測器)設計流程…………………………34 4.2 誤差估測………………………………………………37 4.3 控制器設計流程…………………………………………39 4.3.1 阻尼比設計探討………………………………………39 4.3.2 安定時間設計探討……………………………………40 第五章 電腦模擬與實現結果………………………………44 5.1 模擬前各參數求值………………………………………44 5.2 系統轉移函數尋求結果…………………………………45 5.3 觀測器設計及模擬結果…………………………………46 5.3.1 模態一之狀態空間模式………………………………46 5.3.2 設計桁架系統觀察器…………………………………47 5.3.2 設計桁架系統控制器…………………………………49 5.4 模擬結果…………………………………………………49 5.4.1 未受控前的撓性桁架系統……………………………49 5.4.2 受控後的撓性桁架系統………………………………51 5.4.3 提升響應時間的影響…………………………………54 5.4.4 其它控制模擬結果……………………………………55 第六章 結論與建議………………………………………58 6.1 結論………………………………………………………58 6.2 建議………………………………………………………58 參考文獻………………………………………………………60zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher電機工程學系zh_TW
dc.subjecta Large Interconnected Vibration Experiment (LIVE)en_US
dc.subject大型輕載聯結可震動實驗裝置zh_TW
dc.subjectflexible trussen_US
dc.subjectactuatoren_US
dc.subject撓性桁架zh_TW
dc.subject致動器zh_TW
dc.title撓性桁架結構之數值分析及控制設計zh_TW
dc.titleNumerical Analysis and Control Design of a Flexible Truss Structure Numerical Analysis and Control Design of a Flexible Truss Structure Numerical Analysis and Control Design of a Flexible Truss Structureen_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.languageiso639-1en_US-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextnone-
item.fulltextno fulltext-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
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